专利名称：无机相镁基多孔复合材料及制备方法
技术领域：
本发明属于金属材料领域，涉及一种以镁合金为基的含有均匀分布的无机相和孔洞的材料。
背景技术：
目前，镁合金以比强度及比刚度高的良好性能已在生产中应用。其原因是材料的重量轻，如果在同体积下降低材料的重量，只能在基体合金中形成许多孔洞，即形成泡沫金属复合材料。目前见泡沫金属主要是铝泡沫材料、镍泡沫材料等，如专利01106207用熔体直接发泡方法制备了铝泡沫材料。但是铝的密度相比镁的密度高。如果能将镁及基合金制成多孔材料，能进一步扩大泡沫金属的用途。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提出一种具有均匀孔洞的含无机相的镁基复合材料及其制备方法。
本发明无机相镁基多孔复合材料是一种由无机相、气孔和金属基体组成的复合材料，其特征在于是一种在镁合金基体中分布有尺寸为100μm-1mm(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相的，无机相所占体积百分比为20-50％的，气孔体积占10-30％的复合材料，金属基体成分含量为Al(2～15wt％)，Zn(2～10wt％)，Mn(0.5～3wt％)，Re(0.3～2wt％)。无机相镁基多孔复合材料的制备特征在于先将尺寸为100μm-1mm的(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相粉装入底部与真空系统相连的钢制成型模具中，压紧，然后将钢制成型模具放入充有氩气的箱式电炉中升温，温升至590-630℃，其后将熔化好的成分含量为Al(2～15wt％)，Zn(2～10wt％)，Mn(0.5～3wt％)，Re(0.3～2wt％)的镁合金浇入成型模具上部的浇口杯中，浇注金属的体积量与无机相粉的体积量之比为8-5∶2-5，同时开动真空系统，合金在真空压力的作用下渗入无机相粉之间的间隙中，真空压强为0.1-0.7MPa，待合金凝固后便可打开模具，得到无机相镁基多孔复合材料。
本发明的优点之一是，无机相镁基多孔复合材料制备简单，成本低，无环境污染；本发明的另一优点是无机相镁基多孔复合材料的重量比同孔洞率的泡沫铝低，减轻了结构件的重量。
本发明无机相镁基多孔复合材料可用于汽车等快速机械上的吸振零件，用于隔音、防噪等领域。
具体实施例方式
实施方式1无机相镁基多孔复合材料是一种由无机相、气孔和金属基体组成的复合材料，其特征是一种在金属基体中分布有500μm(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相，无机相所占体积百分比为20％的，气孔体积占10％的复合材料，金属基体成分含量为Al2wt％，Zn2wt％，Mn0.5wt％，Re0.3wt％。镁基多孔复合材料的制备方法是先将尺寸为500μm的(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相粉装入底部与真空系统相连的钢制成型模具中，压紧，然后将钢制成型模具放入充有氩气的箱式电炉中升温，温升至590℃，其后将熔化好的成分含量为Al2wt％，Zn2wt％，Mn0.5wt％，Re0.3wt％的镁合金浇入成型模具上部的浇口杯中，浇注金属的体积量与无机相粉的体积量之比为8∶2，同时开动真空系统，合金在真空压力的作用下渗入无机相粉之间的间隙中，真空压强为0.4MPa，待合金凝固后便可打开模具，得到无机相镁基多孔复合材料。
实施方式2无机相镁基多孔复合材料是一种由无机相、气孔和金属基体组成的复合材料，其特征是一种在金属基体中分布有100μm(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相，无机相所占体积百分比为50％的，气孔体积占30％的复合材料，金属基体成分含量为Al 15wt％，Zn10wt％，Mn3wt％，Re2wt％。镁基多孔复合材料的制备方法是先将尺寸为100μm的(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相粉装入底部与真空系统相连的钢制成型模具中，压紧，然后将钢制成型模具放入充有氩气的箱式电炉中升温，温升至610℃，其后将熔化好的成分含量为Al15wt％，Zn10wt％，Mn3wt％，Re2wt％的镁合金浇入成型模具上部的浇口杯中，浇注金属的体积量与无机相粉的体积量之比为5∶5，同时开动真空系统，合金在真空压力的作用下渗入无机相粉之间的间隙中，真空压强为0.1MPa，待合金凝固后便可打开模具，得到无机相镁基多孔复合材料。
实施方式3无机相镁基多孔复合材料是一种由无机相、气孔和金属基体组成的复合材料，其特征是一种在金属基体中分布有1mm(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相，无机相所占体积百分比为30％的，气孔体积占25％的复合材料，金属基体成分含量为Al8wt％，Zn6wt％，Mn1wt％，Re1wt％。镁基多孔复合材料的制备方法是先先将尺寸1mm的(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相粉装入底部与真空系统相连的钢制成型模具中，压紧，然后将钢制成型模具放入充有氩气的箱式电炉中升温，温升至630℃，其后将熔化好的成分含量为Al8wt％，Zn6wt％，Mn1wt％，Re1wt％的镁合金浇入成型模具上部的浇口杯中，浇注金属的体积量与无机相粉的体积量之比为7∶3，同时开动真空系统，合金在真空压力的作用下渗入无机相粉之间的间隙中，真空压强为0.7MPa，待合金凝固后便可打开模具，得到无机相镁基多孔复合材料。
权利要求
1.一种无机相镁基多孔金属材料，其特征在于是一种在镁合金基体中分布有尺寸为100μm-1mm(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相的，无机相所占体积百分比为20-50％的，气孔体积占10-30％的复合材料，金属基体成分含量为Al(2～15wt％)，Zn(2～10wt％)，Mn(0.5～3wt％)，Re(0.3～2wt％)。
2.制备权利1所述的无机相镁基多孔复合材料的方法，其特征在于先将尺寸为100μm-1mm的(Mg，Fe，Al)3[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O无机相粉装入底部与真空系统相连的钢制成型模具中，压紧，然后将钢制成型模具放入充有氩气的箱式电炉中升温，温升至590-630℃，其后将熔化好的成分含量为Al(2～15wt％)，Zn(2～10wt％)，Mn(0.5～3wt％)，Re(0.3～2wt％)的镁合金浇入成型模具上部的浇口杯中，浇注金属的体积量与无机相粉的体积量之比为8-5∶2-5，同时开动真空系统，合金在真空压力的作用下渗入无机相粉之间的间隙中，真空压强为0.1-0.7MPa，待合金凝固后便可打开模具，得到无机相镁基多孔复合材料。
全文摘要
一种无机相镁基多孔复合材料及制备方法属于金属材料领域，具体讲是一种含无机相的多孔镁基合金及制备方法，其特征在于是一种在镁合金基体中分布有尺寸为100μm－1mm(Mg，Fe，Al)
文档编号C22C23/02GK1560292SQ20041001216
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月28日 优先权日2004年2月28日
发明者赵浩峰, 刘燕萍, 王玲, 刘红梅, 蔚晓嘉, 卫爱丽, 范晋平, 郝兴明 申请人:太原理工大学